Rôle et constitution
Sur les moteurs à essence (ou au GPL), la bougie d'allumage permet de générer une étincelle électrique qui va enflammer le mélange air-carburant dans la chambre de combustion.
Cet allumage est dit "commandé" puisque l'étincelle, générée par la bougie, est pilotée par le système de gestion moteur via la bobine d'allumage pour déclencher la combustion au bon moment.
Les moteurs diesel n'ont pas de bougies d'allumage.
La bougie d'allumage doit être adaptée au moteur. Pour cela, de nombreuses caractéristiques sont déterminées par le sous-traitant en étroite collaboration avec le constructeur du véhicule :
- siège d’étanchéité plat avec joint ou conique sans joint,
- dimensions du culot,
- écartement et forme des électrodes,
- indice thermique,
- ...
L'indice thermique est une caractéristique très importante ; elle permet à la bougie de rester dans sa plage d'utilisation optimale (entre 450 et 870 °C) lors du fonctionnement du moteur. En-dessous de cette plage, la bougie va s'encrasser. Au-dessus, il y a un risque d'auto-allumage voir de destruction rapide du moteur suite à la fusion des électrodes.
Il est donc très important de respecter les préconisations du constructeur du véhicule.
Constitution d'une bougie d’allumage :
1. Embout de raccordement électrique
2. Broche de contact
3. Isolateur en céramique (isole l‘électrode centrale jusqu‘à 40 000 volts par rapport à la masse)
4. Culot de bougie
5. Bague d’étanchéité
6. Ciment conducteur à base de poudre céramique vitrifiée (présente une résistance pour diminuer l'émission de parasites)
7. Joint d’étanchéité
8. Électrode centrale (noyau de cuivre entouré de nickel. Elle peut être en platine ou en iridium pour une longévité accrue)
9. Pied de l’isolateur (il influence considérablement l‘indice thermique de la bougie d‘allumage)
10. Épaulement d’introduction (il facilite le vissage de la bougie dans la culasse)
11. Espace de respiration (il influence le comportement autonettoyant de la bougie)
12. Électrode de masse (des alliages à base de nickel ou des blindages en platine / titane augmentent la résistance à l‘électroérosion de l'électrode)
Durée de vie
Les bougies doivent assurer leur rôle tout au long de leur durée de vie, que ce soit lors des démarrages à froid ou lors du fonctionnement du moteur à pleine charge.
Elles sont soumises à de très fortes contraintes :
- tension jusqu'à 30 000 V,
- alternance de températures très élevées (combustion jusqu'à 1 000 °C) ou faibles (admission du mélange air-carburant froid),
- pression dans la chambre de combustion pouvant atteindre les 100 bars,
- processus chimique agressif lors de la combustion,
- …
Les constructeurs donnent une préconisation pour le remplacement des bougies d’allumage ; reportez-vous au carnet d’entretien de votre véhicule.
Elles sont généralement à remplacer tous les 60 000 km (45 000 km en cas d'utilisation "sévère" : trajets courts en ville, démarrages à froid répétés, fonctionnement fréquent au ralenti...). Sur quelques véhicules équipés de bougies à longue durée de vie (titane, platine ou iridium), le remplacement se fait tous les 100 000 à 150 000 km.
L'usure des électrodes va augmenter leur écartement ; cela va nécessiter une tension d'allumage plus élevée. Dès que la limite de la bobine d'allumage est atteinte, des ratés d'allumage vont se produire ce qui va générer une hausse de la consommation de carburant et une forte augmentation des émissions polluantes.
Si vous ressentez un mauvais comportement du moteur au démarrage ou des ratés d'allumage, vous devez vérifier l'état des bougies d'allumage. Elles sont certainement à remplacer car usées.
Grâce au système EOBD (European On-Board Diagnostics ; obligatoire depuis 2001 sur les voitures à essence), des bougies d’allumage défectueuses déclencheront l'allumage du voyant "Défaut moteur" ou "Antipollution".
N'attendez pas les premiers signes de défaillance des bougies pour les remplacer car vous risquez des dommages sur le catalyseur ainsi qu'un refus au contrôle technique !
Aspect d'une bougie d’allumage en bon état
Aspect d'une bougie d’allumage usée (usure importante des électrodes)
Bougie d’allumage recouverte de suie grasse d’huile ou de calamine (entrée d'huile dans la chambre de combustion)
Bougie d'allumage détériorée due à un choc ou à des dépôts accumulés entre l’électrode centrale et l’isolant
Bougie d'allumage ayant ses électrodes soudées (due à l’auto-allumage)
Remplacement
Le remplacement des bougies d’allumage ne présente pas de difficulté particulière sauf si des éléments gênent l'accès (boîtier de filtre à air...).
Les bougies d’allumage sont placées au niveau de la culasse pour déboucher dans la chambre de combustion.
Il est recommandé de changer simultanément l'ensemble des bougies d’allumage.
Lors du démontage d'une bougie, vous devez veiller à ne pas introduire de saleté dans la chambre de combustion. Pour cette raison, desserrez toujours la bougie d'un quart de tour puis nettoyez le puits de la bougie à l’air comprimé avant de dévisser entièrement la bougie.
N'utilisez pas de bougie d’allumage tombée par terre (risque de fêlure de l’isolateur).
Ne graissez pas le filetage de la bougie (sauf indication contraire).
Ne laissez pas tomber la bougie au fond du puits au risque de modifier l’écartement des électrodes.
Lors du remontage, vissez la bougie à la main jusqu’au contact avec la culasse puis serrez-la au couple recommandé (généralement indiqué sur l’emballage de la bougie neuve).
Si la bougie n'est pas assez serrée, la chaleur ne peut pas être correctement dissipée dans la culasse et la bougie surchauffe, ce qui peut provoquer des problèmes d'auto-allumage.
À l'inverse, si la bougie est trop serrée, son isolant et ses pièces internes risquent d'être endommagés ainsi que le filetage dans la culasse.
Vous trouverez toutes les informations adaptées à votre véhicule dans la Revue Technique Automobile ou la Revue Moto Technique (méthodes, couples de serrage, …).